Екологічні ризики техногенного забруднення довкілля в районах видобутку марганцевої руди на Дніпропетровщині

Техногенне забруднення прилеглих до кар’єрів і шахт територій є небезпечним екологічним порушенням, що призводить до погіршення екологічних умов району розробок, знижує можливості ведення сільського господарства тощо. Забруднення довкілля важкими металами у м. Орджонікідзе, Марганець та прилеглих сіл відбувається за рахунок  реалізації виробничого циклу з видобутку та транспортуванню марганцевої руди, її збагаченні на агломераційних фабриках та подальшого зберігання відходів у шламосховищах [1].

Відомо, що біля міста Орджонікідзе на базі покладів марганцевих руд експлуатуються вісім кар’єрів. П’ять кар’єрів знаходяться на відстані 1,5 км від міста, решта – на відстані 5-7 км. Вибухові роботи ведуться в обмежених обсягах на Богданівському та Шевченківському кар’єрах, де прошарки вапняка – ракушечника заважають дістатись до рудного тіла.
Залпові викиди при проведенні вибухових робіт не перевищують 10 % від річного обсягу розкривних порід. Для виявлення екологічного ризику техногенного забруднення навколишнього природного середовища на цьому етапі необхідний контроль вмісту важких металів у прилеглих до рудного тіла гірських породах.
Розкривні породи, які розробляються на кар’єрах Орджонікідзевського ГЗК, складаються з м’яких різновидів: пісків, суглинків та глин. Складування м’яких розкривних порід здійснюється у вироблений простір кар’єру. Внутрішні відвали мають значні площі свіжовідсипаної всередині кар’єру маси ґірських порід. Забруднення атмосфери пилом має місце при відвалоутворенні та вітровій ерозії поверхні відвалів.
Відповідно до існуючих класифікацій у Нікопольському марганцеворудному басейні виділяють гірничопромислові ландшафти з сільськогосподарською, лісовою та рекреаційною рекультивацією [2]. Відомо, що площа рекультивованих земель у районі видобутку марганцевої руди сягнула 9000 га. Однак, для такої ж (за площею) території відпрацьованих відвалів гірських порід (вік відвалів більше ніж 30 років) є потреба в проведенні відновлювальних робіт.
Ландшафтна структура польової місцевості, що формується у напрямку сільськогосподарської рекультивації пов’язана із реалізацією запропонованих варіантів рекультивації порушених земель. Створення дослідного стаціонару рекультивації порушених земель надало рідкісну можливість вивчення направленості та інтенсивності едафічних процесів під час вирощування сільськогосподарських культур на різновікових гірських породах у координатах рН-Еh.
Вивчення хімічного складу розкривних темно-сірих сланцевих глин виявило наявність піриту. Геоботанічне дослідження самозаростання темно-сірих сланцевих глин зафіксувало відсутність природної рослинності навіть на 6-й рік перебування цієї породи на земній поверхні [3].
Отже, головною задачею дослідження був системний аналіз чинників забруднення складових навколишнього природного середовища важкими металами.
Проби ґрунту порід поблизу аглофабрики та шламосховища відбирали у шарі 0-10 см. Для оцінки забезпеченості ґрунтів важкими металами використовують дві агрохімічні витяжки: амонійно-ацетатну з рН 4,8 та 1 н HCl. Вміст важких металів у витяжках визначали методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії.
Найбільші відмінності з усіх аналізованих розкривних порід, у порівнянні з ґрунтом, зафіксовані для темно-сірої сланцевої глини, що була відібрана з борту кар’єра (рис. 1). Вміст нікелю, хрому, свинцю, марганцю та заліза був у 1,5-3 рази більше ніж у чорноземі південному. Вся руда, що добувається на кар’єрах збагачується на Богданівській, Чкаловській та Олександровській збагачувальних фабриках, які були побудовані відповідно у 1939, 1959 та 1972 рр. В корпусі агломерації Богданівської аглофабрики встановлена агломашина площею

50 м2, що спікає марганцевий агломерат. Після двоступінчатого очищення, повітряний потік, який містить кремнеземний пил, оксиди азоту, сірчаний ангідрид, оксид вуглецю, бенз(а)пирен, оксиди алюмінія, заліза, кальцію, марганець та його сполуки викидаються в атмосферу через розсіюючу трубу висотою 100 м.

Рис.1. Вміст важких металів у ґрунті та гірській породі, мг/кг (аммонійно-ацетатна витяжка, рН 4,8)

Відомо що прилеглі до Богданівської аглофабрики землі використовуються місцевими мешканцями для вирощування овочевих культур. Отже, для визначення ризику аеротехногенного забруднення ґрунтів навкруги Богданівської аглофабрики (м. Орджонікідзе) були відібрані зразки ґрунту у шарі 0-10 см на відстані 100, 500, 1500 м від паркана аглофабрики (рис.2).

Рис.2. Вміст важких металів ґрунті на різній відстані від Богданівскої аглофабрики
(аммонійно-ацетатна витяжка, рН 4,8)

Проведений аналіз спектру дев’яти важких металів виявив зниження концентрації марганцю, свинцю, цинку, міді, заліза, кадмію та хрому з віддаленням від джерела емісії.
Достатньо довгий час шламосховища території дослідження були джерелами забруднення атмосферного повітря, тільки в останні роки відбулася їх реконструкція за рахунок нарощування дамби з метою уникнення утворення «сухих пляжів». Зовнішні укоси дамби закріплюють насадженнями, які є перепоною для ерозії ґрунтів та зносу пилу з поверхні укосів. Якщо шламосховище працює в робочому режимі, воно покрите водою, а коли насоси припиняють закачувати пульпу зі шламом у сховище, рівень води починає знижуватись. Це призводить до ситуації утворення з часом доволі негативного явища - «сухих»пляжів». Використання поверхні шламосховищ з метою отримання сільськогосподарської продукції можливе тільки через їх рекультивацію. Не додержання рекомендованих технологій призводило до виявлення підвищеної кількості марганцю в овочах, які були вирощені на шламосховищі відходів збагачення марганцевої руди у Нікопольському районі Дніпропетровської області [4]. Результати визначення вмісту важких металів біля шламосховища після декількох років припинення робочого процесу наведені на рис.3. Зафіксоване зниження концентрації марганцю з віддаленням від шламосховища.

Рис.3. Вміст важких металів у верхньому шарі (0-10 см) шламу марганцевої руди та ґрунту, мг/кг (1н HCl)

Вивчення забруднення важкими металами впродовж функціонування технологічного циклу з видобутку марганцевої руди дозволило виявити  комплексний негативний вплив на навколишнє середовище. Аналіз територіальних особливостей розподілу дитячого населення по групах здоров’я в Нікопольському районі Дніпропетровській області показав, що дитяча захворюваність в марганцеворудному регіоні вища за середньостатистичні показники та в порівнянні з відносно "чистим" районом [5]. Насамперед, це стосується захворювань системи крові, нервової системи, кістково-м’язової системи (рахіт, рахітоподібні зміни скелету, порушення постави, сколіози, карієс).              
Таким чином, своєчасне проведення робіт по рекультивації земель порушених гірничовидобувною промисловістю є необхідною умовою збереження природної рівноваги та якості життя населення таких районів.

Список літератури
1. Харитонов Н.Н. Экологические проблемы функционирования природно-ресурсного цикла по добыче марганцевой руды в Днепропетровской области / М.М.Харитонов // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2006. – №3. – С. 110– 112.
2.Бекаревич Н.Е. Возможность создания на рекультивированных участках в Степи и сухой Степи почв высокого плодородия / Н.Е.Бекаревич, Н.Т.Масюк // Земельные ресурсы мира, их использование и охрана. – М.: Наука, 1978. – С. 108-116.
3. Масюк М.Т. Особенности формирования естественных и культурных фитоценозов на вскрышных горных породах в местах произведенной добычи полезных ископаемых/М.Т.Масюк//Рекультивация земель: Тр. ДСХИ. – Днепропетровск,    1974. – Т. 26. – С. 62-105.
4. Актуальные проблемы охраны окружающей среды марганцеворудного региона / М.Я.Шелюг, П.И.Лакиза, Б.Н.Ярошевский, Э.А.Деркачев и др. // Гигиена населенных мест. – К., 1984. – Вып.23. – С.91-93.

5. Duka Y.D, Ilchenko S.I.,Kharytonov M.M., Vasylyeva T.L.. Impact of open manganese mines on the health of children dwelling in the surrounding area.  Health Threats Journal 2011. 4: 7110 – p.1-6.

Екологічні ризики техногенного забруднення довкілля в районах видобутку марганцевої руди на Дніпропетровщині [Електронний ресурс]  / [Чорна В.І., Грицан Ю.І., Харитонов М.М.] // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/ekologichni-ryzyky-tehnogennogo-zabrudnennya-dovkillya-v-rayonah-vydobutku-margancevoyi-rudy

Оцінка: 
0
No votes yet